Cu_2ZnSnS_4纳米片阵列在量子点敏化太阳能电池对电极中的应用

采用气相沉积和离子交换两步法制备Cu_2ZnSnS_4(CZTS)纳米片阵列对电极,应用于量子点敏化太阳能电池(QDSC),并考察其电催化活性和相应器件的光电性能。结果表明:所得样品是由四方晶系CZTS纳米片组装而成的阵列结构;CZTS纳米片阵列为对电极的QDSC的光电转换效率为0.80%,远高于Pt为对电极的QDSC的光电转换效率0.34%。QDSC光电性能的改善归因于CZTS纳米片阵列具有优异的电催化活性。     

电沉积制备太阳能电池吸收层铜锌锡硫薄膜

以硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚锡、硫代硫酸钠、柠檬酸钠为电解质,采用电沉积法在FTO导电玻璃上制备Cu/Zn/Sn/S前驱物,热处理后获得铜锌锡硫(Cu_2ZnSnS_4,CZTS)薄膜。通过单因素试验优化了镀液组成、pH值、沉积电位、沉积时间,得到了最佳的CZTS薄膜,其结晶性好,禁带宽度为1.55eV。它与ZnO缓冲层组装太阳能电池,光电转换效率最高为1.5×10~(-2)%。     

磁控溅射制备CZTS薄膜的研究

本文采用单周期和多周期磁控溅射ZnS-SnS-Cu制备CZST薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、高倍光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和热探针对所制备的CZTS薄膜的晶体结构、拉曼位移、表面形貌、化学组分和导电类型进行研究分析。分析结果表明所制备CZTS薄膜的粘附性和结晶质量随着溅射周期的增加得到很大的改善所制备的CZTS无Cu_(2-x)S等其它二次相,且薄膜表面光滑、晶粒均匀致密、无孔洞。所制备的CZTS薄膜在化学组分是贫铜富锌(Cu/Zn+Sn≈0.88,Zn/Sn≈1.09),符合高效率太阳能电池吸收层的要求。     

磁控溅射法制备铜锌锡硫薄膜电池

采用磁控溅射法,先在镀钼的钠钙玻璃衬底上共溅射Cu、Sn金属层后,然后在顶部溅射一层Zn S,制备出Cu_2ZnSnS_4(CZTS)薄膜的预制层。对预制层进行低温合金,然后以硫粉作为硫源在石英管中进行高温硫化,得到表面平整但晶粒较小的CZTS薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)分别对薄膜的晶体结构、表面形貌和薄膜组分进行分析表征;并用拉曼光谱表征了CZTS相的纯度。最后用所得到的CZTS薄膜制备了太阳电池,其开路电压:Voc=442 m V,短路电流密度:Jsc=5.08 m A/cm~2,光电转换效率达到0.62%。     

基于不同溅射方法制备铜锌锡硫薄膜及太阳电池

采用共溅射及分步溅射方法在涂钼的钠钙玻璃衬底上分别形成金属预制层,先后在低温及高温下对金属预制层进行合金后硫化,制备了铜锌锡硫(Cu_2Zn SnS_4,CZTS)薄膜。研究了薄膜的晶体结构、表面和截面形貌、元素组分、薄膜中的相纯度及元素的化学状态。结果表明:共溅射预制层得到的CZTS薄膜的表面及截面形貌优于分步溅射预制层得到的CZTS薄膜。用紫外-可见分光光度计与Hall测试系统表征了CZTS薄膜的光电特性,发现在200℃退火15 h能有效降低CZTS薄膜的缺陷态密度,增加CZTS薄膜中的载流子迁移率和扩散系数。研究结果表明,采用共溅射制备CZTS薄膜太阳电池性能优于分步溅射法,且经过退火处理的CZTS薄膜制备的电池特性均得到有效提高。基于分步溅射法制备的CZTS吸收层制备的电池开路电压为722 m V,短路电流密度为11.2 mA/cm~2,最高转换效率为3.22%;基于共溅射法制备的CZTS吸收层制备的电池开路电压为637 m V,短路电流密为15.0 mA/cm~2,最高转换效率为3.88%。     

CZTS光阴极性能提升研究进展

Cu₂ZnSnS₄(CZTS)禁带宽度为1.5 eV,是一种较宽光响应范围P型半导体，其理论光电流密度可达25 mA·cm^-2,理论太阳能转氢能效率(STH)为32.2%,是一类重要的光电催化水分解制氢材料。然而，CZTS光阴极自身仍然存在较高的载流子复合几率和较低的表面反应速率等缺点，因此目前已报道的最高STH仅为12.6%。针对此问题，综述了近些年对CZTS的相关研究及改性方法，并对其未来发展进行展望。     

用沸腾床生产氰化氢

非洲炸药化学公司(African Explosives &Chemical Industries Ltd.)最近提出的一项生产氰化钙溶液的新方法,包含了一个制造氰化氢的新路线。这一路线是加拿大沙湾纳吉化学公司(ShawiniganChemicals Ltd.)的专利。按照这一个新的路线,制备氰化氢的两个主要原料(甲烷和氨)转化率均极高,几乎可达86%以上。采用一般的方法,转化率都要低得多。例如,以氨为基础计算,转化率最高不超过55%;而以甲烷为基础计算,转化率也不超过67%。     

澳科学家用钙钛矿实现太阳能电池高光电转化率

<正>澳大利亚国立大学4月5日宣布,该校科学家首次实现钙钛矿太阳能电池的光电转化率超过26%。这一成果可以使太阳能发电成本大幅降低,太阳能电池的应用领域变得更加广泛。目前,在太阳能电池市场上,晶体硅电池占了90%,由于其成本相较于其他能源仍然偏高,全世界科学家一直在寻找更高效、经济的太阳能电池材料。澳大利亚国立大学的科学家日前使用了一种复合材料--钙钛矿作为太     

铜锌锡硫纳米晶的制备及近红外光热增敏性能研究

以溶剂热法制备小尺寸铜锌锡硫(CZTS)纳米晶,并将合成的CZTS纳米晶进行表征。经牛血清白蛋白(BSA)修饰后,研究了CZTS在肿瘤小鼠体内的近红外光热增敏性能。研究发现,经近红外激光辐照后,小鼠肿瘤区域温度在5 min内迅速升至60℃,达到体内肿瘤消融温度。同时通过体外细胞毒性评价及细胞荧光染色验证了CZTS的低细胞毒性。结果表明,CZTS纳米晶具有优秀近红外光热增敏性能及低细胞毒性,可作为理想的肿瘤纳米光热增敏剂。     

反应时间对水热法合成Cu_2ZnSnS_4纳米晶性能的影响（英文）

采用简化水热法合成具有锌黄锡矿结构的Cu2Zn Sn S4(CZTS)纳米晶,研究了反应时间对纳米晶性能的影响。采用刷涂法制备CZTS薄膜,并构建三电极电池结构。在液态电解液体系中对CZTS薄膜的光电特性进行测试。结果表明:CZTS纳米晶粒径随反应时间的增加而增大,不同的反应时间对其杂质成分和化学组成有显著影响,从而影响了纳米晶的禁带宽度;经过9 h的水热反应所得到的CZTS纳米晶的直接禁带宽度大约为1.5 e V,相应的薄膜具有显著的光伏性能,可作为光吸收层和工作电极应用于薄膜太阳能电池当中。     

电化学法制备Cu_2ZnSnS_4薄膜及其特性研究

采用两电极的电化学沉积方在钼衬底上制备了Cu_2ZnSnS_4(CZTS)薄膜。将Cu、Zn、Sn三种金属元素按一定的顺序分步沉积在钼片上得到CZT薄膜前驱体把预制层放置在S的气氛中并在N_2的保护下退火硫化得到CZTS薄膜。通过SEM、EDS、XRD分析了CZTS薄膜的表面形貌、元素组分、结晶情况,并用拉曼光谱进一步确定了薄膜的晶体成分。最后将CZTS薄膜经过后步工艺制作成CZTS薄膜太阳电池,并通过Ⅰ-Ⅴ测试得到了该电池的效率及其它相应参数。     

美创造石墨烯太阳能电池能量转化率纪录

在工业界看来,石墨烯太阳能电池是未来获得廉价且耐用太阳能电池的最佳途径之一,但是过去的试验发现,石墨烯太阳能电池的能量转换效率仅约为2.9%。美国佛罗里达大学物理学研究人员表示,他们通过对石墨烯材料进行掺杂处理,获得了具有高能量转化率的掺杂石墨烯太阳能电池。     

铜锌锡硫半导体薄膜材料的制备与表征

采用水热法成功制备了Cu2ZnSnS4(CZTS)半导体材料,通过浸涂法制备了相应的薄膜,并在N2气氛中于400℃对薄膜进行了退火处理.用X射线荧光光谱分析了所得CZTS粉末中各组成元素的含量,并分别用X射线衍射、扫描电子显微镜和紫外-可见-近红外光谱对CZTS薄膜样品的晶体结构、表面形貌和带隙进行了表征.结果表明:所...     

铜锌锡硫半导体在光催化领域的研究进展

铜锌锡硫(CZTS)是一种禁带宽度较窄的可见光响应半导体材料(1.5 eV),凭借其较高的光学吸收系数(104cm~(-1))和制备成本低廉的优势,在光伏领域和太阳能电池领域表现出优异的性能。随着研究的不断深入,人们发现该材料也是一种理想的光催化材料,近年来关于其在光催化领域的报道层出不穷。文章对CZTS半导体材料的结构进行了简单的介绍,阐述了CZTS半导体的制备方法和光催化反应机理,最后综述了CZTS半导体在光催化领域的研究成果及未来的发展前景。     

科技之窗

芬兰推出高效硅纳米棒太阳能电池芬兰一家公司最近发布消息说,该公司与其合作伙伴成功研发出一种高效硅纳米棒太阳能电池新技术,不仅能提高太阳能电池的能效,还可降低生产成本。这家名为Picosun的公司称,新型太阳能电池的能源转换效率可达到9%以上,并具有良好的长期稳定性。     

含氢聚硅氧烷为助稳定剂的苯乙烯细乳液聚合动力学研究

以含氢聚硅氧烷(PHMS)为助稳定剂、十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂、过硫酸钾(KPS)为引发剂,研究了苯乙烯(St)体系的细乳液聚合反应动力学。比较了PHMS为助稳定剂体系与十六烷(HD)为助稳定剂体系聚合反应动力学;考察乳化剂、引发剂及PHMS用量对体系转化率的影响。结果表明:PHMS作为助稳定剂能制备出稳定的细乳液;与HD作助稳定剂体系相比较,聚合反应动力学过程的四个阶段出现较早,反应前期聚合反应速率较快,最高聚合反应速率分别是:Rp,PHMS=10.50×10-4mol·l-·1s-1,Rp.HD=6.65×10-4mol·l-·1s-1;乳化剂用量由0.5%增加到2%时,体系最终转化率由68%增大到83%;引发剂用量由0.3%增大到0.6%时,体系最终转化率由64%增大到82%;随着PHMS用量由2%增加到8%,体系最终转化率由80%降低到71%;但由8%增大到10%时,前期转化率下降而最终转化率由71%升高到75%。     

单体转化率对SBR结构和性能的影响

探讨了单体转化率 (简称转化率 )对SBR结构和性能的影响。结果得出 ,随着转化率的提高 ,SBR的门尼粘度、苯乙烯含量、相对分子质量增大 ,相对分子质量分布变宽 ,加工性能变劣 (但转化率达到 63 %后好转 ) ;硫化胶拉伸强度、3 0 0 %定伸应力和撕裂强度提高 ,扯断伸长率先增大后减小 ,扯断永久变形减小。转化率为 71%的SBR生产成本低 ,综合性能好。     

溶胶–凝胶法制备Cu_2ZnSnS_4薄膜及其太阳能电池器件

以金属盐和硫脲为原料、水和乙醇的混合液为溶剂,采用溶胶–凝胶滴涂法制备出Cu2Zn Sn S4(CZTS)薄膜。结果表明:所得薄膜为Kesterite相CZTS纳米晶,但含有少量的Sn S2杂质,薄膜中含有大量的CZTS纳米棒,薄膜组成Cu:Zn:Sn:S的元素摩尔比为1.6:1.2:1.0:3.4,为贫铜富锌比例,但存在杂质Cl–,薄膜带宽约为1.56 e V。该薄膜未经硫化,即用于组装CZTS薄膜太阳能电池器件,其结构为钠钙玻璃/ITO/Ti O2或Zn O/Cd S/CZTS/Ag电极,器件中的Ti O2和Zn O均用溶胶–凝胶法制备。器件具有光伏效应,开路电压Uoc为267 m V,短路电流密度Jsc为0.025 m A/cm2,填充因子fF为32%。     

钙钛矿太阳能电池研究进展

钙钛矿太阳能电池(PSCs)近几年迅速发展,截至目前,其能量转换效率已经超过23%,这可能使光伏产业发生革命性的变化。基于最新的研究进展,介绍了钙钛矿太阳能电池的结构和工作机理,简要综述了空穴传输材料(HTM)在钙钛矿太阳能电池中的应用。最后,指出了钙钛矿太阳能电池目前存在的一些问题及未来的研究方向。     

天然色素敏化纳米晶TiO_2太阳能电池研究

介绍了天然色素敏化纳米晶太阳能电池的制作过程。应用分光光度计对大量天然色素进行光谱表征,从中选择与太阳光匹配的光敏化剂,以提高太阳能电池的光电转化率及降低其成本。该电池在全色光的照射下,转化阳光为电能的效率达到2.1%。开路电压为0.53V,短路光电流为4.2mA/cm2。比较所测量到的太阳能电池的光电转换效率时,认为电子被氧化还原介质重捕获而无法有效输送限制了电池的效率。